Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/34.0452 Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0452 OV_2_60_Analogově digitální převodník Název školy Střední odborné učiliště elektrotechnické Vejprnická 56 Plzeň Autor Ondřej Weisz Tematický celek Elektronická zapojení se základními součástkami Ročník 3.ročník SOU Datum tvorby 26. 5. 2013 Anotace Podklady pro výrobu páskový indikátor Metodický pokyn Výuka oboru elektrikář, elektromechanik pro stroje a zařízení Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora.
Páskový indikátor Zadání Zhotovte dle výkresu. Přezkoušejte. Vyplňte zkušební protokol. Obr. 1 - Schéma Obr. 2 Výkres osazení Obr. 3 Výkres spoje 2
Technologický postup Překontrolujte desku spoje a doplňte výčetku součástek Vyvrtejte otvory Zapájejte Nastavte zařízení Zapojení oživte a vyplňte zkušební protokol Tab. 1 Zapojení svorkovnic Svorka Funkce X1-1 Napájení + 5V X1-2 Zem X1-3 Zem X1-4 Vstup 0 5 V Tab. 2 Zkušební protokol Hodnota Změřeno Veličina Odběr ze zdroje (D2 svítí) Vstupní napětí pro rozsvícení D9 Vstupní napětí pro rozsvícení D5 Tab. 3 Výčetka součástek Pozice Označení Popis Poznámka dodavatele C1 Kondenzátor keramický, RM5, 15 nf C2 Kondenzátor keramický, RM5; 0,1 µf C3 Kondenzátor elektrolytický; RM5; 10 µf D1 Dioda stabilizační 5,6 V; 1,3 W D2 až D9 LED Ø3 mm; RED IC1 Integrovaný obvod LM393; DIL8 3
Pozice Označení Popis Poznámka dodavatele IC2 Integrovaný obvod SN74LS193 IC3 Integrovaný obvod SN74LS138 R1, R2 Rezistor vel. 0207, 0,15 MΩ R3 Rezistor vel. 0207; 22 kω R4, R11 Rezistor vel. 0207; 15 kω R5, R7, R14 Rezistor vel. 0207; 1,5 kω R6 Rezistor vel. 0207; 0,22 MΩ R8 Rezistor vel. 0207; 1 kω R9 Rezistor vel. 0207; Dopočítat R10 Rezistor vel. 0207; Dopočítat R12 Rezistor vel. 0207; Dopočítat R13 Rezistor vel. 0207; Dopočítat R15 až R22 Rezistor vel. 0207; 0,68 kω X1 Svorkovnice do DPS, šroubovací, RM5 2 ks Deska spoje AQ2058 Nastavení Rezistory vybírejte z řady E12 Sériová kombinace R9, R12 musí být 2 R8 Sériová kombinace R10, R13 musí být 4 R8 Bezpečnost práce Při pájení dávejte pozor na horké povrchy pájedel i pájených předmětů. Dbejte na ustrojenost. Sloučeniny olova jsou jedovaté, na pracovišti nejezte, nepijte, nekuřte. Při vrtání si chraňte oči ochranným štítkem nebo brýlemi. Dbejte na ustrojenost. Spolehlivě upínejte vrtané díly. Při práci s kleštěmi pozor na možnost přiskřípnutí prstů. Při práci se šroubováky dávejte pozor na břity nástrojů, vždy šroubujte proti podložce, nikdy proti části těla. Při manipulaci s materiálem dodržujte potřebná pravidla. Při měření dodržujte pořádek na pracovišti a ustrojenost. Pro složitější měření si připravte schéma a postup. 4
Popis Páskový indikátor indikuje velikost vstupní veličiny svitem sloupce tvořeného světelnými diodami. Velikost sloupce je učena velikostí vstupní veličiny. Uvedené zapojení využívá DA převodník ovládaný čítačem. Změny referenčního napětí na výstupu DA převodníku se porovnávají se vstupním napětím pomocí napěťového komparátoru. Komparátor pak přímo ovládá dekodér a tím i sepnutí světelných diod. Dekodér a DA převodník ovládá totožným čítač a tak je zajištěno přiřazení světelných diod určitým úrovním napětí. Oscilátor řídící čítač kmitá na dostatečně vysokém kmitočtu, a tak není přepínání diod okem patrné. Dioda D1 má ochrannou funkci, chrání zapojení při přepólování anebo přepětí v napájecím obvodu. Nářadí Štípací kleště pro dělení vodičů a zkracování vývodů součástek Ploché kleště pro tvarování vývodů součástek Měkká pájka Sn60Pb40 pájení součástek. Nastavení pájedla pájedla na teplotu 320 o C Tavidlo zlepšuje smáčivost pájky, čistí povrchy dílů od oxidů Páječka, pájedlo, pájecí stanice pro tavení pájky a výrobu spoje Měřící šňůry propojení měřících přístrojů Multimetr měření napětí a proudu, kontrola polovodičových součástek, kontrola kondenzátorů, kontrola rezistorů, kontrola průchodnosti spojů 5
Test 1. Páskový indikátor indikuje velikost vstupního napětí: a) rozsvícením jedné LED na příslušném místě b) rozsvícením určitého počtu LED ve sloupku c) změnou jasu LED 2. Přesnost převodníku je určena: a) kmitočtem oscilátoru b) přesností váhových rezistorů c) stabilitou vstupního napětí 3. Rychlost převodníku (odezvu na vstupní signál) určuje: a) poměr váhových rezistorů b) perioda řídícího oscilátoru c) použitý čítač 4. Schodové referenční napětí naměříme v uvedeném zapojení na IC1A a to na vývodu: a) 1 b) 2 c) 3 5. Převodník nedokáže zobrazit změny vstupního napětí, které jsou: a) periodické, s periodou změn větší než desetinásobek periody řídícího oscilátoru b) delší než čtyřnásobek periody řídícího oscilátoru c) kratší než dvojnásobek periody řídícího oscilátoru 6
Pokyny pro vyučujícího Tab. 3 Materiál a nářadí rozpočítáno na jednoho žáka Popis ks Poznámka Kondenzátor keramický, RM5, 15 nf 1 Kondenzátor keramický, RM5; 0,1 µf 1 Kondenzátor elektrolytický; RM5; 10 µf 1 Dioda stabilizační 5,6 V; 1,3 W 1 LED Ø3 mm; RED 8 Integrovaný obvod LM393; DIL8 1 Integrovaný obvod SN74LS193 1 Integrovaný obvod SN74LS138 1 Rezistor vel. 0207, 0,15 MΩ 2 Rezistor vel. 0207; 22 kω 1 Rezistor vel. 0207; 15 kω 2 Rezistor vel. 0207; 1,5 kω 3 Rezistor vel. 0207; 0,22 MΩ 1 Rezistor vel. 0207; 1 kω 3 Rezistor vel. 0207; 1,2 kω 1 Rezistor vel. 0207; 1,8 kω 1 Rezistor vel. 0207; 0,68 kω 8 Svorkovnice do DPS, šroubovací, RM5 2 Deska spoje AQ2058 1 Kleště stranové štípací Kleště ploché 1 Pájedlo (mikropáječka) 1 Pájka trubičková s tavidlem; Ø 1 mm Sn60Pb40 0,02 kg Tavidlo 0,005 kg Multimetr s měřícími šňůrami 1 Zdroj napájecí 5 V, 1 A 1 Zdroj napájecí 0-25 V regulovaný 2 Vrtačka na plošné spoje 1 Vrták Ø 1 1 7
Při kontrole se zaměříme na: 1. Výpočty hodnot a doplnění výčetky součástek 2. Osazení součástek 3. Pájení 4. Měření a měřící protokol Klíč správných odpovědí: 1 b); 2 b); 3 a); 4 b); 5 c) 8